气升式环流反应器.docx

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实验9气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定
1. 实验目的了解气升式环流反应器的工作原理、mL为升气管和降液管间的水平距离，m
电导探头在反应器侧壁的位置已固定，因此液体循环一周的距离L为定值，故只需测出循环一周所需时间t,即可得出液体循环速度。
循环时间t的测量采用电导示踪法，利用计算机数据采集系统来进行测量。
实验步骤：开启气泵，调节到一定的气量，待稳定后从环流反应器上方快速倒入25ml饱和***化钠盐水，这时在计算机的数据采集系统显示屏上会出现一条衰减振荡的正弦曲线。
第1个波峰和第2个波峰之间的时间间隔为ti;
第2个波峰和第3个波峰之间的时间间隔
为t2；第3个波峰和第4个波峰之间的时间间隔为
t3；则平均循环时间为:
(2-9-5)也可用第4个波峰和第5个波峰之间的时间间隔t4为来验证一下。
液体循环速度Ul的计算机组态王软件实验数据采集界面如图2-9-6所示。
图2-9-6液体循环速度实验数据计算机采集界面

。本实验采用动态氧浓度法来测定气升式环流反应器的液相氧体积传质系数
K-ao
操作步骤，首先向反应器中通入N2以排除水中的溶解氧，使其氧浓度降到一定的程度。
然后再迅速切换到向塔中鼓空气，在计算机采集的屏幕上就得到一条氧浓度上升的曲线,CL(t)可用下式表示:
定出初始浓度CL0和最终平衡浓度C*,则氧浓度的动态值dCL(t)
dt
KLa[C*-CL(t)]
(2-9-6)
两边积分，得总体积传质系数
KLa：
lnC*-Cl0C*-CL(t)
tKLa
(2-9-7)
KLa
1ln^2^
tC*-CL(t)
(2-9-8)
式中：C*——平衡氧浓度(%)；Clo——初始氧浓度(％；Cl(t)——测试过程瞬时氧浓度
（为；
总体积传质系数Ka也可采用输出信号电压值表示为:
1U*-UL0KLa-ln（2-9-9）tU*-UL（t）式中：U*——溶氧平衡时电压值（m";Ulo——溶氧初始时电压值（mW;Ul（t）——通入空气过程中电压瞬时值（mW。
氧体积传质系数Ka的计算机组态王软件实验数据采集界面如图2-9-7所示。
图2-9-：
（1）先将前次电导测量时塔中的盐水排掉，装上氧探头，开启测氧仪，关排水阀6,开进水阀乙将水放至反应器内一定高度；⑵关空气阀1,开Nz进气阀3,打开Na钢瓶总阀（逆时针旋转为开），旋动减压阀把手（顺时针旋转为开），开启进气阀5,这时Na就被鼓入塔中，用以驱赶液体中的溶解氧（为了节约N2,将气量调至m3/h—m3/h,能够使得塔中液体循环起来就可以了，并将塔顶盖上盖子），在计算机采集的屏幕上就得到一条氧浓度下降的曲线，待氧浓度下降到3%l4%寸，停止鼓
转而切换为鼓空气；⑶关降减压阀（逆时针旋转为关），开空气阀1,关N2进气阀3,将计算机采集界面的氧浓度下降曲线清除，重新开始采集，启动气泵，开进气阀5,调节阀4（